第6章 细胞的生命历程-【必背知识】2021-2022学年高一生物章节知识梳理(人教版2019必修1)(无答案)
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第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
1. 多细胞生物体的生长,既靠细胞生长增大细胞的 ,还要靠细胞分裂增加细胞的 。
2-1.【实验】细胞大小与物质运输的关系
(1)实验原理
①含酚酞的琼脂块+NaOH →变为 色。 ②琼脂块的大小模拟 。
③NaOH扩散体积与琼脂块总体积的比值,可模拟细胞大小与物质 运输效率 之间的关系。
(2)实验结论
①相同时间内,NaOH在每一块琼脂块内扩散的深度基本相同,说明NaOH在每一块琼脂块内扩散的速率是 的。
②NaOH扩散体积与整个琼脂块体积之比随琼脂块的增大而 ,说明NaOH的运输效率随琼脂块的增大而 。
2-2. 细胞不能无限长大的原因
(1)细胞体积越大,其相对表面积(表面积与体积的比) ,细胞物质运输的效率就 。
(2)通常,细胞核中的 不会随着细胞体积的扩大而增加。细胞核是细胞 和 的控制中心,因此,细胞过大会增加细胞核的“负担”。
3. 细胞增殖
(1)单细胞生物体通过 而繁衍。多细胞生物体从 开始,要经过细胞的
和 逐渐发育为成体。生物体内,也不断地有细胞衰老死亡,需要通过 加以补充。因此, 是重要的细胞生命活动,是生物体 的基础。
(2)真核细胞分裂方式有: 、 和 三种。受精卵、干细胞、癌细胞、分生区细胞、体细胞、原始生殖细胞进行 分裂,蛙的红细胞进行 分裂, 分裂产生生殖细胞。
原核细胞以 分裂方式进行增殖。
4. 细胞周期
(1)概念: 的细胞,从 开始,到 为止,为一个细胞周期。
(2)条件: 的细胞才具有细胞周期,如 ;高度分化的细胞细胞周期,如 等。生物体内 (所有/部分)细胞能不断进行细胞分裂。
(3)一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期:在 (前/后),用时 (长/短);
分裂期:在 (前/后),用时 (长/短)。
不同细胞的细胞周期一般 ,分裂间期与分裂期所占比例也 。图例分析:
5. 高等植物细胞有丝分裂各时期特点
(1)分裂间期:①主要特点是完成 ;
②细胞有适度生长; ③核膜核仁可见。
(2)前期:①(细丝状)染色质 (杆状),染色体 分布于纺锤体中;
②核仁逐渐 ,核膜逐渐 ;
③细胞两极 。
(3)中期:①染色体着丝点整齐排列在细胞中央的 上;
②染色体形态 ,数目 ,便于观察。
(4)后期:着丝点断裂, 分开成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着分别移向细胞两极。
(5)末期:①(杆状)染色体 (细丝状);
② 消失;
③核膜、核仁重新 ,形成个新的细胞核;
④赤道板处 新的 。
一个细胞分裂成两个子细胞,子细胞中染色体数目与母细胞的 (相同/不同)。
6. 动物、植物细胞有丝分裂的比较
项目 | 植物细胞有丝分裂 | 动物细胞有丝分裂 | |
相同点 | ①分裂间期都完成 的复制和有关 的合成 ②分裂期染色体形态、数目、行为的变化规律相同, 平均分配到两个子细胞中去 | ||
不 同 点 | 间期 (中心粒的复制) | (有/无)中心粒的复制 ( 细胞除外) | (有/无)中心粒的复制 |
前期 (纺锤体形成机制) | 细胞 纺锤体 | 纺锤体 | |
末期 (细胞质分裂方式) | 赤道板处 ,分割细胞质 | 细胞膜从中部 ,缢裂细胞质 |
7. 有丝分裂的意义
(1)特征:将亲代细胞的 经过复制(实质为 的复制)之后,精确地 到两个子细胞中。
(2)意义:由于染色体上有遗传物质 ,因而在细胞的亲代和子代间保持了 的稳定性。
8. 有丝分裂知识点归纳
(1)核DAN加倍时期: ;染色体加倍时期: 。
(2)染色单体形成、出现、消失的时期依次是: 、 、 。
(3)观察染色体形态、数目的最佳时期: 。
(4)核膜、核仁解体的时期: ;重新出现的时期: ;始终看不见的时期:。
(5)纺锤体、染色体形成的时期: ;纺锤体、染色体消失的时期: 。
(6)末期与细胞板、细胞壁形成有关的细胞器: 。赤道板 (是/不是)细胞结构。
(7)染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2的时期主要是 。
9. 染色体数、核DNA数、每条染色体上DNA数变化曲线
(1)曲线识别:有斜线的是 数量变化曲线,没有斜线的是 数量变化曲线。
(2)甲图:BC段变化原因: 。
DE段变化原因: 。
(3)乙图:FG段变化原因: 。
HI段变化原因: 。
(4)丙图:JK段变化原因: 。
LM段变化原因: 。
10. 无丝分裂的特点:分裂过程中没有出现 和 的变化,如 的分裂。
11.【实验】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
(1)实验原理
①在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等 细胞,在适宜条件下有丝分裂旺盛,易观察到有丝分裂各个时期的细胞。选材时,应选择细胞周期,分裂期占细胞周期比例相对
的材料,这样比较容易观察到处于不同分裂期的细胞图像。
②各个细胞的分裂是进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
③高倍显微镜下观察细胞内染色体的 ,就可以判断细胞处于有丝分裂的哪个时期。
④细胞核内的染色体(质)容易被 染料(如龙胆紫溶液、醋酸洋红液)染成深色。
(2)实验步骤
①洋葱根尖的培养
②装片制作(流程: → → → )
解离的目的: 。
漂洗的目的: 。
染色的目的:用 溶液或 液使 着色,便于观察。
制片的目的: 。
③观察:先放在低倍镜下观察找到 区的细胞(特点:细胞呈 形,排列 );
再转换成高倍镜观察。
(3)结果分析
①显微镜视野中大部分细胞处于 期,因为 。
②视野中观察到的细胞都是 (活细胞/死细胞),因此不能连续观察一个细胞从前期到末期的动态变化。
第2节 细胞的分化
1. 细胞分化
(1)概念:在 中,由 细胞增殖产生的后代,在 、 和 上发生 的过程叫做细胞分化。
(2)特点
① :细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。
② :发生于整个 ,在 期达到最大限度。
③ :一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
④遗传物质 :就一个个体来说,各种细胞的遗传信息 (相同/不相同)。
(3)意义:是多细胞生物 的基础,使多细胞生物体中的细胞趋向 ,有利于提高各种生理功能的效率。
(4)原因:在个体发育过程中,不同细胞中 不同。
实质: 。
(5)结果:细胞层面:形成
分子层面:合成了某种细胞的,如胰岛素、血红蛋白等。
(6)细胞分裂与细胞分化的关系:细胞是细胞的基础,细胞分裂使细胞增多,细胞分化使细胞增多。细胞分裂和细胞分化 (会/不会)使细胞中遗传物质发生改变。
2. 细胞的全能性
(1)概念:指 的细胞,仍然具有发育成 的潜能。
(2)原因: 。
(3)实例
①植物组织培养:说明已分化的植物细胞具有 ,如胡萝卜韧皮部细胞经组织培养能产生完整植株。
②克隆(核移植):说明已分化的动物体细胞的 具有全能性,如克隆羊多莉的诞生。
(4)全能性高低比较(填> <)
①受精卵(最高) 生殖细胞 体细胞
②已分化植物细胞 已分化动物细胞
③分化程度高的细胞 分化程度低的细胞
④分裂能力强的细胞 分裂能力弱的细胞
(5)干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有 能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。如人骨髓中的造血干细胞,能通过 和 ,不断产生红细胞、白细胞和血小板等。
分析下图,回答有关问题:
(1)图中具有较旺盛的细胞分裂能力的细胞有 。
(2)①→③表示 ;③→⑤表示 。
(3)①→②和①→④表示 。
(4)图中⑥⑦⑧表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养,获得了完整的植株,体现了 。
第3节 细胞的衰老和凋亡
1. 细胞衰老与个体衰老的关系
(1)单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是 的衰老或死亡。
(2)多细胞生物:细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不是一回事。年轻人体内也有 的细胞,
老年人体内也有 的细胞。个体衰老的过程是组成个体的细胞 的过程。
2. 衰老细胞的主要特征
(1)细胞内的 减少,导致细胞萎缩,体积 ,新陈代谢 ,如老年人皮肤皱缩。
(2)细胞内多种酶的活性 ,如老年人白发是由于头发基部细胞中 活性降低,黑色素合成减少所致。
提醒:不是所有酶的活性都降低,与细胞衰老有关的酶活性升高。
(3) 积累,如老年人的“老年斑”。
(4)呼吸速率 ;细胞核体积 ,核膜 ,染色质 、染色 。
提醒:哺乳动物成熟的红细胞衰老过程中没有细胞核相关变化特点。
(5)细胞膜 改变,物质运输功能 。
3. 细胞衰老的原因
(1)自由基学说
我们通常把 称为自由基。自由基含有未配对电子,表现出高度的反应活泼性。在生命活动中,细胞不断进行各种氧化反应,在这些反应中很容易产生自由基。此外,辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。例如,水在电离辐射下便会产生自由基。
自由基产生后,即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。最为严重的是,当自由基攻击生物膜的组成成分 分子时,产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大。此外,自由基还会攻击DNA,可能引起 ;攻击蛋白质,使蛋白质 ,致使细胞衰老。
(2)端粒学说
每条染色体的 都有一段特殊序列的 ,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会 一截。随着细胞分裂次数的增加,截短的部分会逐渐 。在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
4. 细胞凋亡:指由 所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由
决定的程序性调控,所以也常常被称为 。如胎儿手的发育、蝌蚪尾的消失等。
5. 在成熟的生物体内,细胞的 、被 感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。
提醒:在细胞免疫中,效应T细胞与靶细胞接触并使之裂解死亡的过程属于细胞凋亡。
6. 细胞凋亡对于多细胞生物体完成 ,维持 的稳定,以及抵御外界各种因素的
都起着非常关键的作用。
7. 细胞坏死:在种种 不利 因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞 和
。
8. 细胞死亡包括和,二者区别如下:
(1)细胞凋亡: (受/不受)基因控制,是细胞 (主动/被动)发生的,对生物体 (有利/有害)。
(2)细胞坏死: (受/不受)基因控制,是细胞 (主动/被动)发生的,对生物体 (有利/有害)。
拓展:细胞的癌变
1. 癌细胞概念:细胞受到 的作用,细胞中的遗传物质 ,就变成了不受机体控制的、连续进行分裂的 细胞,这种细胞就是癌细胞。
2. 癌细胞的主要特征
(1)适宜条件下,能够 。癌细胞代谢 ,细胞周期变 (长/短)。
(2) 发生显著变化,变成了 形。
(3)细胞的表面发生了变化。由于细胞膜上的 等物质减少,使得癌细胞彼此之间的 显著降低,容易在体内分散和转移。甲胎蛋白和癌胚抗原含量 。
3. 致癌因子
(1)物理致癌因子:主要指 ,如 、 等。
(2) 致癌因子:如有机化合物中的 等,无机化合物中的 等。
是人体摄入化学致癌因子的主要途径之一。
(3) 致癌因子:致癌病毒能够引起细胞发生癌变,主要是因为它们含有 以及
。它们通过感染人的细胞后,将其基因组整合进入人的基因组中,从而诱发人的细胞癌变,如 等。
4. 人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因: 和 。
(1)原癌基因:主要负责调节 ,控制细胞 和 的进程。
(2)抑癌基因:主要是阻止细胞 的增殖。
5. 癌变原因:环境中的致癌因子会损伤细胞中的 ,使 和 发生
,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
6. 癌症的发生并不是单一基因突变的结果,至少在一个细胞中发生5~6个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,这是一种效应。